Metastabilní stav

Metastabilní stav (z řeckého μετα „přes“ a latinského stabilis „stabilní“) je stav kvazistabilní rovnováhy fyzikálního systému , ve kterém se systém může nacházet dlouhou dobu.

Co je metastabilní stav, lze pochopit z obrázku vpravo:

stav 1: metastabilní - stav, jehož stabilita je zachována při nepříliš velkých poruchách;
stav 2: nestabilní - stav, jehož stabilita je narušena při libovolně malých poruchách;
stav 3: stabilní - stav, jehož stabilita je udržována při velkých poruchách.

Metastabilní stavy se široce vyskytují v přírodě a používají se ve vědě a technice. Existence metastabilních stavů je spojena například s jevy magnetické, elektrické a elastické hystereze , tvorbou přesycených roztoků, kalením oceli , výrobou skla atd.

V termodynamice

Metastabilní stavy odpovídají jednomu z minim termodynamického potenciálu systému za daných vnějších podmínek. Stabilní (stabilní) stav odpovídá nejhlubšímu minimu. Homogenní systém v metastabilním stavu splňuje podmínky pro stabilitu termodynamické rovnováhy , relativně malé poruchy fyzikálních parametrů ( entropie , hustota atd.). Při dostatečně velkých poruchách přechází systém do absolutně stabilního stavu. Velká třída metastabilních stavů je spojena s fázovými přechody 1. druhu (krystalický kapalný plyn ). $C_{P}>C_{V}>0$ $(dP/dV)_{T}<0$ $\leftrightarrow$ $\leftrightarrow$

V kvantových systémech

Metastabilní stavy v kvantových systémech jsou stavy s dobou života ( ) dostatečně velkou na to, aby nejistota šířky energetických hladin podle principu nejistoty pro energii a čas byla mnohem menší než rozdíl mezi nimi. [1] Obvykle jsou excitované stavy považovány za metastabilní, radiační (radiační) přechody, z nichž do jiných stavů jsou zakázány přísnými pravidly výběru . Metastabilní stavy se liší typem přechodů, které jsou pro ně možné: magnetický dipól, elektrický kvadrupól, dvoufoton a další přechody. $\tau$ $\Delta E\sim {\frac {\hbar }{\tau }}$

Viz také

Poznámky

↑ Landau L. D., Lifshitz E. M. Kvantová mechanika. - M., Nauka, 1972. - str. 83

Literatura

Landau L. D. , Lifshitz E. M. Statistická fyzika. Část 1. - Vydání 2, revidováno. — M .: Nauka , 1964. — 568 s. - (" Teoretická fyzika ", svazek V).

Odkazy

Šéfredaktor A. M. Prochorov. Metastabilní stav // Fyzický encyklopedický slovník. — M.: Sovětská encyklopedie . - 1983. (Ruština) - článek z Fyzikální encyklopedie .

Slovníky a encyklopedie	Velká Katalánština Skvělý norský Velký sovět (1 ed.) Velký sovět (1 ed.) Britannica (online) Universalis